JPH0430287Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、建築・土木構造物の壁を構成する
とともに、地震あるいは風等の外力に起因してこ
の構造物に引き起こされる振動を制御し得る制振
壁の構造に関するものである。[Detailed description of the invention] "Industrial application field" This invention is used to construct the walls of architectural and civil engineering structures, and also to control vibrations caused in these structures due to external forces such as earthquakes or wind. This relates to the structure of the damping wall that can be obtained.

「従来の技術およびその問題点」 周知のように、構造物を地震や風等の外力に対
して耐え得るようにするためには、構造物の剛性
を高めて剛構造とし、外力に対する耐力を増強す
る、ということが従来最も一般的であつた。そし
て従来の剛構造の構造物においては、柱、梁間に
耐力壁やブレースを固定的に設けて、その耐力壁
やブレースに外力（特に地震時の水平力）の一部
を負担させることにより、剛性を高めていること
が一般的である。"Prior Art and Its Problems" As is well known, in order to make a structure resistant to external forces such as earthquakes and wind, it is necessary to increase the rigidity of the structure and make it a rigid structure, which increases its resistance to external forces. Traditionally, the most common method was to increase In conventional rigid structures, load-bearing walls and braces are fixedly installed between columns and beams, and the load-bearing walls and braces bear part of the external force (especially horizontal force during earthquakes). Generally, the rigidity is increased.

ところで、剛性の高い剛構造の構造物では、地
震力が構造物に直接的に伝達されるから地震時入
力が大きくなつて必ずしも好ましくなく、このた
め、超高層ビル等においては軽量で柔軟な構造
（柔構造）が採用されることが一般的となつてい
る。ところが、柔構造の構造物はその固有振動数
が低く、また、内部の振動減衰も小さくなる傾向
にあるので、外力の影響により比較的容易にしか
も振幅の大きな振動が発生してしまうことがあ
り、居住性の低下が問題とされることがあつた。 By the way, a rigid structure with high rigidity is not necessarily desirable because the seismic force is directly transmitted to the structure, which increases the input during an earthquake.For this reason, lightweight and flexible structures are used in skyscrapers etc. (flexible structure) is becoming common. However, flexible structures have a low natural frequency and tend to have low internal vibration damping, so they can relatively easily generate vibrations with large amplitudes due to the influence of external forces. , a decline in livability was sometimes cited as a problem.

そこで、近年においては、構造物の内部に振動
エネルギーを吸収する装置を備え、振動が発生し
たときにはその装置によつて振動エネルギーを吸
収し振動を抑制する、という制振構造の検討がな
されている。そして、現在までのところ、たとえ
ば建築物の屋上に液体貯留タンクを設けてその液
体の振動によつて振動エネルギーを吸収するもの
や、屋上に重りブロツクを設けてその慣性力を利
用して振動エネルギーを吸収するもの、等の種々
の制振装置が既に提案されている。 Therefore, in recent years, consideration has been given to vibration damping structures in which a device is installed inside the structure to absorb vibration energy, and when vibration occurs, the device absorbs the vibration energy and suppresses the vibration. . So far, for example, a liquid storage tank is installed on the roof of a building to absorb vibration energy through the vibration of the liquid, and a weight block is installed on the roof to utilize its inertia to absorb vibration energy. Various vibration damping devices have already been proposed, such as those that absorb vibrations.

しかしながら、現在までに提案されている上記
のような制振装置では、いずれも屋上等に充分な
設置スペースが必要となるので構造物の規模、面
積によつては適用できない場合があり、また、各
種の制御装置やセンサ等の多数の付属機器が必要
であつて装置が複雑かつ大掛かりとなり、コスト
の点で難があるものであつた。 However, all of the above-mentioned vibration damping devices that have been proposed to date require sufficient installation space on rooftops, etc., so they may not be applicable depending on the scale and area of the structure. This requires a large number of accessory devices such as various control devices and sensors, making the device complicated and large-scale, which poses a problem in terms of cost.

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、上記のような制振
装置を用いることなく構造物の振動を制御して有
効に抑制し得る構造を提供することにある。 This invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a structure that can control and effectively suppress the vibration of a structure without using a vibration damping device as described above. It is in.

「問題点を解決するための手段」 この考案は、構造物の柱、梁間に設けられてこ
の構造物の壁体を構成するとともに、この構造物
の振動を制御するための制振壁の構造であつて、
この構造物に加えられる外力の一部を負担し得る
プレキヤストコンクリート製の壁体の上部または
下部のいずれか一方を梁に対して固定するととも
に、いずれか他方を、梁の長さ方向に相対変位可
能に柱に取付け、さらに上記壁体の上部または下
部のいずれか他方に、梁側に向けて突出する壁体
プレートを梁の長さ方向に平行に設けるととも
に、該梁に上記壁体側に向けて突出て上記壁体プ
レートと平行離間する梁プレートを設け、この梁
プレートと上記壁体プレートとをこれらの間に粘
弾性材を介在させて連結してなることを特徴とし
ている。"Means for Solving Problems" This invention is a vibration damping wall structure that is installed between columns and beams of a structure to form the walls of this structure, and to control vibrations of this structure. And,
Either the upper or lower part of the precast concrete wall that can bear part of the external force applied to this structure is fixed to the beam, and either one is fixed relative to the beam in the longitudinal direction. A wall plate that is displaceably attached to the column and protrudes toward the beam side is provided on either the upper or lower part of the wall body in parallel with the length direction of the beam, and a wall plate is provided on the beam that extends toward the wall side. The present invention is characterized in that a beam plate is provided that projects toward the wall plate and is spaced parallel to the wall plate, and the beam plate and the wall plate are connected to each other with a viscoelastic material interposed therebetween.

「作用」 この考案の制振壁の構造は、従来においては
柱、梁間に固定的に設けられる耐震要素としての
プレキヤストコンクリート製の壁体を、その上部
または下部のいずれか一方を梁に対して相対変位
可能にかつ粘弾性材を介在させて連結することに
より、その壁体に外力の一部を負担して耐震効果
を発揮させるとともに、制振効果も併せて発揮さ
せるものである。``Function'' The structure of the damping wall of this invention is to replace the conventional precast concrete wall that is fixedly installed between columns and beams as an earthquake-resistant element with either the upper or lower part of the wall attached to the beam. By connecting the walls so that they can be relatively displaced and with a viscoelastic material interposed between them, the walls bear part of the external force and exhibit an earthquake resistance effect, as well as a vibration damping effect.

すなわち、この構造では構造物に外力が作用し
たときには壁体と梁とが相対的に変位するが、粘
弾性材の粘性抵抗によりその変位が抑制され、ま
た、粘弾性材の減衰性により建築物への地震時入
力が低減し、かつ振動エネルギが吸収されて、制
振効果が発揮される。 In other words, in this structure, when an external force acts on the structure, the walls and beams are displaced relative to each other, but this displacement is suppressed by the viscous resistance of the viscoelastic material, and the damping property of the viscoelastic material Earthquake input is reduced, vibration energy is absorbed, and vibration damping effects are achieved.

「実施例」 以下、この考案の一実施例を第１図ないし第４
図を参照して説明する。``Example'' Below, an example of this invention is shown in Figures 1 to 4.
This will be explained with reference to the figures.

第１図はこの実施例の構造が採用された建築物
の部分立面図であつて、図中符号１は柱、２は柱
１とその柱１に隣接して立設されている図示しな
い柱との間に架け渡されている梁、３はその梁２
の下階に位置している同様の梁である。これらの
柱１、梁２，３はいずれも鉄骨（この例ではＨ型
鋼）からなつている。 Fig. 1 is a partial elevation view of a building in which the structure of this embodiment is adopted, in which reference numeral 1 is a column, 2 is a column 1 and a column erected adjacent to the column 1 (not shown). The beam spanned between the pillar, 3 is the beam 2
A similar beam is located on the lower floor of the building. These columns 1 and beams 2 and 3 are all made of steel (H-shaped steel in this example).

柱１と上記の図示しない柱、および梁２，３に
よつて囲まれた空間内には、この建築物の壁を構
成し、かつ外力を負担する壁体４が取り付けられ
ている。この壁体４は、上記の空間より若干小さ
い寸法とされたプレキヤストコンクリート製のも
のであつて、その上部が添え板５を介して梁２の
下フランジ２ａに対して固定されているととも
に、その下部は梁３に対してその長さ方向に相対
的に変位可能な状態で連結されている。 In a space surrounded by the pillar 1, the above-mentioned pillars (not shown), and beams 2 and 3, a wall 4 is attached, which constitutes the wall of this building and bears external forces. This wall 4 is made of precast concrete and has dimensions slightly smaller than the above-mentioned space, and its upper part is fixed to the lower flange 2a of the beam 2 via a splint 5. Its lower part is connected to the beam 3 in such a manner that it can be displaced relative to the beam 3 in its length direction.

すなわち、壁体４の下面両端部は、第１図、第
３図に示すように、柱１に取り付けられているブ
ラケツト６によつて支持されているとともに、そ
のブラケツト６に形成されてなる長穴７を通して
アンカーボルト８により締結されている。 That is, as shown in FIGS. 1 and 3, both ends of the lower surface of the wall 4 are supported by a bracket 6 attached to the column 1, and the length formed on the bracket 6 is It is fastened by an anchor bolt 8 through the hole 7.

また、第１図、第２図、第４図に示すように、
壁体４の下部にはその両端部を残してほぼ全長に
わたつて帯板状鋼板からなる互いに平行な２枚の
キーストンプレート（壁体プレート）９，９の上
部が埋設されており、また、梁３の上フランジ３
ａには３枚の鋼板（梁プレート）１０，１０，１
０が所定の間隔で互いに平行に溶接されて固定さ
れている。それらの鋼板１０の相互間隔は、上記
のキーストンプレート９の厚み寸法より若干大き
くされていて、それらの相互間にキーストンプレ
ート９の下部が比接触状態で差し込まれ、そし
て、鋼板１０とキーストンプレート９との間には
粘弾性材１１が充填されている。すなわち、キー
ストンプレート９，９の下部は粘弾性材１１，１
１を介して鋼板１０，１０，１０に挟まれた形態
となつている。 In addition, as shown in Figures 1, 2, and 4,
The upper parts of two mutually parallel keystone plates (wall plates) 9, 9 made of strip-shaped steel plates are buried in the lower part of the wall 4 over almost the entire length except for both ends, and also, Upper flange 3 of beam 3
A has three steel plates (beam plates) 10, 10, 1
0 are welded and fixed in parallel to each other at predetermined intervals. The distance between the steel plates 10 is slightly larger than the thickness of the keystone plate 9, and the lower part of the keystone plate 9 is inserted between them in a specific contact state. A viscoelastic material 11 is filled between them. That is, the lower parts of the keystone plates 9, 9 are made of viscoelastic material 11, 1.
It is sandwiched between steel plates 10, 10, 10 via 1.

なお、第４図において二点鎖線で示した符号１
２は床スラブ、１３は壁体４と床スラブ１２との
間の〓間を塞ぐ耐火材であり、この耐火材１３は
壁体４の全周にわたつて柱１、梁２，３との間に
取り付けられている。 In addition, the code 1 indicated by the two-dot chain line in FIG.
2 is a floor slab; 13 is a refractory material that closes the gap between the wall 4 and the floor slab 12; installed in between.

以上のように、壁体４の下部を梁３に対してそ
の長さ方向に相対変位可能とし、また、壁体４の
下部に埋設されたキーストンプレート９と、梁３
に固定されている鋼板１０との間に粘弾性材１１
を介在させたことから、この構造では耐震効果に
併せて制振効果を発揮し得るものである。 As described above, the lower part of the wall 4 can be displaced relative to the beam 3 in its length direction, and the keystone plate 9 buried in the lower part of the wall 4 and the beam 3 can be moved relative to each other in the longitudinal direction.
A viscoelastic material 11 is placed between the steel plate 10 fixed to the
Because of the intervening structure, this structure can exhibit not only an earthquake resistance effect but also a vibration damping effect.

すなわち、この建築物に地震力あるいは風力等
の水平外力が加えられて梁２，３が層間変位を生
じたときには、壁体４の上部は梁２に対して固定
されているので壁体４は梁２とともに変位し、し
たがつて、壁体４の下部は梁３に対して相対的に
変位し、キーストンプレート９は鋼板１０に対し
て相対的に変位することになる。 That is, when a horizontal external force such as an earthquake force or wind force is applied to this building and the beams 2 and 3 undergo interstory displacement, the upper part of the wall 4 is fixed to the beam 2, so the wall 4 Therefore, the lower part of the wall 4 is displaced relative to the beam 3, and the keystone plate 9 is displaced relative to the steel plate 10.

そして、キーストンプレート９が鋼板１０に対
して変位する際、キーストンプレート９と鋼板１
０との間に充填された粘弾性材１１の粘性力によ
つてキーストンプレート９すなわち壁体４の変位
が制御され、抑制される。また、同時に粘弾性材
１１の優れた減衰性により、耐力壁を梁３に対し
て直接的に固定する従来一般の場合に比して、こ
の建築物への地震時入力が低減するとともに、振
動エネルギが速やかに吸収される。すなわち、制
振効果が有効に発揮されることになる。 When the keystone plate 9 is displaced relative to the steel plate 10, the keystone plate 9 and the steel plate 1
The displacement of the keystone plate 9, that is, the wall 4, is controlled and suppressed by the viscous force of the viscoelastic material 11 filled between the keystone plate 9 and the wall 4. At the same time, due to the excellent damping properties of the viscoelastic material 11, the input to this building during an earthquake is reduced compared to the conventional case where the load-bearing wall is directly fixed to the beam 3, and Energy is absorbed quickly. In other words, the vibration damping effect is effectively exhibited.

なお、上記実施例では壁体４の上部を梁２に固
定し、下部を梁３に連結した構成としたが、逆に
壁体４の下部を梁３に固定し、上部を上記と同様
にして梁２に連結しても全く同様である。 In addition, in the above embodiment, the upper part of the wall 4 was fixed to the beam 2 and the lower part was connected to the beam 3, but conversely, the lower part of the wall 4 was fixed to the beam 3, and the upper part was connected to the beam 3. The same effect can be achieved even if the beam 2 is connected to the beam 2.

また、上記ではキーストンプレート９を粘弾性
材１１を介在させて鋼板１０で挟むことにより壁
体４を梁３に対して連結するように構成したが、
壁体４と梁３（または梁２）との連結の形態は必
ずしも上記に限定されるものではない。しかし、
上記のようにキーストンプレート９を鋼板１０で
挟むようにした場合、キーストンプレート９の枚
数とそれを挟む鋼板１０の枚数、およびそれらの
長さを適宜変更することにより、それらの間の粘
性抵抗を調節することが可能であるという利点が
ある。すなわち、上記のように２枚のキーストン
プレート９を３枚の鋼板１０で挟んだ場合には、
１枚のキーストンプレート９を２枚の鋼板１０で
挟む場合に比して２倍の粘性抵抗が確保できる
し、さらに多数のキーストンプレート９を多数の
鋼板１０で挟むようにすれば粘性抵抗をより増大
させることができる。また、たとえばキーストン
プレート９と鋼板１０をそれらの長さ方向に複数
に分割することによつてそれらの長さを増減する
ことによつても、それらの間の粘性抵抗を増減さ
せ得る。したがつて、要求される粘性抵抗に応じ
てキーストンプレート９と鋼板１０の枚数、およ
びそれらの長さを適宜設定することにより、最適
な制振効果を容易に得ることが可能である。そし
て、このように最適な制振効果を得る際において
も、壁体４の下部にキーストンプレート９を設け
るとともに、壁体４の下方の梁３に鋼板１０を設
けた構成であるので、壁体４自体の厚さや強度に
は何等影響を与えることがない。 Furthermore, in the above description, the wall body 4 is connected to the beam 3 by sandwiching the keystone plate 9 between the steel plates 10 with the viscoelastic material 11 interposed therebetween.
The form of connection between the wall 4 and the beam 3 (or the beam 2) is not necessarily limited to the above. but,
When the keystone plate 9 is sandwiched between the steel plates 10 as described above, the viscous resistance between them can be reduced by appropriately changing the number of keystone plates 9, the number of steel plates 10 that sandwich them, and their lengths. It has the advantage of being adjustable. That is, when two keystone plates 9 are sandwiched between three steel plates 10 as described above,
Twice the viscous resistance can be secured compared to when one keystone plate 9 is sandwiched between two steel plates 10, and if a large number of keystone plates 9 are sandwiched between a large number of steel plates 10, the viscous resistance can be further increased. can be increased. The viscous resistance between them can also be increased or decreased by, for example, increasing or decreasing the lengths of the keystone plate 9 and the steel plate 10 by dividing them into a plurality of parts in the length direction. Therefore, by appropriately setting the number of keystone plates 9 and steel plates 10 and their lengths according to the required viscous resistance, it is possible to easily obtain an optimal vibration damping effect. Even when obtaining the optimum vibration damping effect in this way, the keystone plate 9 is provided at the bottom of the wall 4, and the steel plate 10 is provided on the beam 3 below the wall 4, so the wall The thickness and strength of 4 itself are not affected in any way.

また、壁体４がその下部にキーストンプレート
９を形成しただけの簡単な構造であるので、一般
に使用されているプレキヤストコンクリート製の
壁体を利用して簡単に制振壁を形成でき、しかも
壁体４に窓、ドア等を形成する場合も何等問題が
生じることがない。なお、キーストンプレートに
代えてチエツカープレートや一般の鋼板を用いて
良いことは勿論である。 In addition, since the wall 4 has a simple structure with only a keystone plate 9 formed at the bottom thereof, a damping wall can be easily formed using a wall made of commonly used precast concrete. No problem occurs when forming windows, doors, etc. on the wall body 4. It goes without saying that a checker plate or a general steel plate may be used instead of the keystone plate.

「考案の効果」 以上で詳細に説明したように、この考案の制振
壁の構造は、壁体の上部または下部のいずれか一
方を梁に対して固定し、いずれか他方を梁の長さ
方向に相対変位可能に柱に取付け、さらに上記壁
体の上部または下部のいずれか他方に、梁側に向
けて突出する壁体プレートを梁の長さ方向に平行
に設けるとともに、該梁に上記壁体側に向けて突
出して上記壁体プレートと平行離間する梁プレー
トを設け、この梁プレートと上記壁体プレートと
をこれらの間に粘弾性材を介在させて連結した構
成であるので、粘弾性材の粘性抵抗により壁体の
変位が制御されて抑制され、また、粘弾性材の減
衰性により構造物への地震入力が低減し、かつ振
動エネルギが吸収され、したがつて、充分な制振
効果を発揮し得る。したがつて、従来の制振装置
を用いる場合のように格別の設置スペースを必要
とすることなく、また、コストもさほど増大する
ことなく、制振構造を容易に実現できる、という
利点がある。"Effects of the invention" As explained in detail above, the structure of the damping wall of this invention is such that either the upper or lower part of the wall is fixed to the beam, and the other is fixed to the beam length. A wall plate is attached to the column so as to be relatively displaceable in the direction, and a wall plate is provided on either the upper or lower part of the wall body and projects toward the beam side parallel to the length direction of the beam. A beam plate is provided that protrudes toward the wall and is spaced parallel to the wall plate, and this beam plate and the wall plate are connected with a viscoelastic material interposed between them, so that the viscoelastic The displacement of the wall is controlled and suppressed by the viscous resistance of the material, and the damping properties of the viscoelastic material reduce the seismic input to the structure and absorb vibration energy, thus providing sufficient vibration damping. It can be effective. Therefore, there is an advantage that a vibration damping structure can be easily realized without requiring a special installation space unlike when using a conventional vibration damping device, and without significantly increasing costs.

また、壁体プレートと梁プレートのそれぞれの
枚数およびそれらの長さを適宜変更することによ
つて、それらの間の粘性抵抗を調節して最適な制
振効果を得ることができ、また、このように最適
な制振効果を得る際においても、壁体の上部また
は下部の一方に壁体プレート設けるとともに、梁
に梁プレートを設けた構成であるので、壁体自体
の厚さや強度には何等影響を与えることがない。 In addition, by appropriately changing the number of wall plates and beam plates and their lengths, it is possible to adjust the viscous resistance between them and obtain the optimal damping effect. Even when obtaining the optimal vibration damping effect, the structure is such that a wall plate is provided on either the upper or lower part of the wall, and a beam plate is provided on the beam, so there is no effect on the thickness or strength of the wall itself. It has no impact.

さらに、壁体がその上部または下部のいずれか
に壁体プレートを形成しただけの簡単な構造であ
るので、一般に使用されているプレキヤストコン
クリート製の壁体を利用して簡単に制振壁を形成
でき、しかも壁体に窓、ドア等を形成する場合も
何等問題が生じることがない。 Furthermore, since the wall has a simple structure with only a wall plate formed on either the upper or lower part of the wall, it is easy to create a damping wall using commonly used precast concrete walls. Furthermore, no problems arise when forming windows, doors, etc. on walls.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図ないし第４図はこの考案の実施例を示す
図であつて、第１図はこの実施例の構造による建
築物の部分立面図、第２図は第１図の−線矢
視図、第３図は第１図の−線矢視図、第４図
は第２図の部の拡大図である。 １……柱、２，３……梁、４……壁体、９……
キーストンプレート、１０……鋼板、１１……粘
弾性材。 Figures 1 to 4 are diagrams showing an embodiment of this invention, in which Figure 1 is a partial elevation view of a building with the structure of this embodiment, and Figure 2 is viewed from the - line arrow in Figure 1. 3 is a view taken along the - line in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of the portion shown in FIG. 2. 1... Column, 2, 3... Beam, 4... Wall, 9...
Keystone plate, 10... Steel plate, 11... Viscoelastic material.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 構造物の柱、梁間に設けられてこの構造物の壁
体を構成するとともに、この構造物の振動を制御
するための制振壁の構造であつて、この構造物に
加えられる外力の一部を負担し得るプレキヤスト
コンクリート製の壁体の上部または下部のいずれ
か一方を梁に対して固定するとともに、いずれか
他方を、梁の長さ方向に相対変位可能に柱に取付
け、さらに上記壁体の上部または下部のいずれか
他方に、梁側に向けて突出する壁体プレートを梁
の長さ方向に平行に設けるとともに、該梁に上記
壁体側に向けて突出て上記壁体プレートと平行離
間する梁プレートを設け、この梁プレートと上記
壁体プレートとをこれらの間に粘弾性材を介在さ
せて連結してなることを特徴とする制振壁の構
造。 A damping wall structure that is installed between the columns and beams of a structure and forms the wall of the structure, and is used to control vibrations of the structure, and is a part of the external force applied to the structure. Either the upper or lower part of a wall made of precast concrete that can bear the load is fixed to the beam, and the other is attached to the column so that it can be relatively displaced in the length direction of the beam, and the above-mentioned wall A wall plate protruding toward the beam side is provided on either the upper or lower part of the body parallel to the length direction of the beam, and a wall plate protruding toward the wall side and parallel to the wall plate is provided on the beam. 1. A structure of a damping wall, characterized in that beam plates spaced apart are provided, and the beam plates and the wall plate are connected to each other with a viscoelastic material interposed therebetween.